Bài tập Khtn 9 Bài 16: Vòng năng lượng trên Trái Đất. Năng lượng hóa thạch (22 bài tập)

Lớp 9 · KHTN Bài 16

Vòng năng lượng trên Trái Đất. Năng lượng hóa thạch

Vòng năng lượng vật sống, vòng tuần hoàn nước & nhiên liệu hóa thạch

1
Vòng năng lượng giữa các vật sống

Năng lượng Mặt Trời là nguồn năng lượng không thể thiếu cho sự sống trên Trái Đất. Năng lượng này được chuyển hóa thành nhiều dạng năng lượng khác nhau thông qua các vòng năng lượng trên Trái Đất.

Vòng năng lượng giữa các vật sống diễn ra qua 3 quá trình chính: quang hợp, chuỗi thức ănhô hấp.

Mặt Trời quang năng Thực vật hóa năng thức ăn 🐃 Động vật CO₂ + nhiệt CO₂ + H₂O quay lại
Vòng năng lượng: Mặt Trời → quang hợp ở thực vật → chuỗi thức ăn → hô hấp ở động vật → CO₂ trả lại cho thực vật
1 Quang hợp ở thực vật: Thực vật hấp thụ năng lượng ánh sáng Mặt Trời, dùng nó để chuyển hóa khí $CO_2$ và nước thành các phân tử đường (chất hữu cơ). Năng lượng Mặt Trời được chuyển thành hóa năng và lưu trữ trong lục lạp của thực vật. Đồng thời, thực vật giải phóng khí $O_2$ ra môi trường.
2 Chuỗi thức ăn: Động vật ăn thực vật (hoặc ăn các động vật khác) để lấy năng lượng và chất dinh dưỡng phục vụ sinh trưởng, phát triển và vận động.
3 Hô hấp ở động vật: Nhờ quá trình hô hấp (có sự tham gia của khí $O_2$), các phân tử chất hữu cơ được phân giải thành khí $CO_2$ và nước, đồng thời tạo ra năng lượng cung cấp cho hoạt động sống.
4 Vòng lặp: Thực vật lại hấp thụ $CO_2$ và nước để tiếp tục quang hợp → vòng năng lượng được khép kín.
KẾT LUẬN
Toàn bộ năng lượng trong vòng năng lượng giữa các vật sống đều có nguồn gốc từ năng lượng Mặt Trời. Trong vòng này có các dạng năng lượng: quang năng (Mặt Trời), hóa năng (thực vật, thức ăn), nhiệt năng (toả ra khi hô hấp).

▸ Hình thành năng lượng hóa thạch

Xác các vật sống bị vùi lấp do thiên tai, trải qua hàng triệu năm phân hủy dưới áp suất và nhiệt độ cao → hình thành nguồn năng lượng hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên). Vì vậy, năng lượng hóa thạch cũng có nguồn gốc từ Mặt Trời.

2
Vòng năng lượng theo vòng tuần hoàn nước

Trong vòng tuần hoàn nước trên Trái Đất cũng diễn ra sự chuyển hóa năng lượng Mặt Trời:

Hơi nước ↓ mưa sông, dòng chảy Đại dương ↑ bốc hơi
Vòng tuần hoàn nước: Mặt Trời làm bốc hơi → mây → mưa → dòng chảy → đại dương → bốc hơi tiếp
1 Bốc hơi: Ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống mặt đất và biển, làm nóng nước → nước bốc hơi thành hơi nước bay lên cao.
2 Ngưng tụ và mưa: Hơi nước lên cao gặp lạnh, ngưng tụ thành các đám mây rồi rơi xuống thành mưa, tuyết.
3 Dòng chảy: Nước mưa chảy trên bề mặt đất tạo thành suối, sông, cuối cùng đổ ra đại dương → khép kín vòng tuần hoàn.
4 Gió và dòng hải lưu: Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng (do Mặt Trời làm nóng không đều) gây ra sự chuyển động của không khí (gió) và các dòng hải lưu trong đại dương.
KẾT LUẬN
Năng lượng từ gió, dòng chảy, sóng biển đều bắt nguồn từ năng lượng Mặt Trời. Mặt Trời là "động cơ" thúc đẩy toàn bộ vòng tuần hoàn nước trên Trái Đất.
Nguồn năng lượng KHÔNG có nguồn gốc từ Mặt Trời:
Năng lượng địa nhiệt — đến từ lòng Trái Đất.
Năng lượng thủy triều — chủ yếu do lực hấp dẫn của Mặt Trăng.
3
Năng lượng hóa thạch
NĂNG LƯỢNG HÓA THẠCH
Năng lượng hóa thạch được tạo ra từ các nhiên liệu hóa thạch, bao gồm: than mỏ (than đá), dầu mỏ, khí mỏ dầukhí thiên nhiên.

Nguồn năng lượng này hình thành từ việc phân hủy xác các sinh vật qua hàng triệu năm dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao. Do vậy, năng lượng hóa thạch cũng có nguồn gốc từ Mặt Trời.

▸ Quá trình hình thành dầu mỏ (sơ lược)

1 Từ vài trăm triệu năm trước, thực vật và xác sinh vật biển tích tụ dưới đáy đại dương → tạo lớp trầm tích.
2 Lớp trầm tích bị biến đổi bởi vi khuẩn, chìm sâu hơn → trải qua nhiệt độ và áp suất tăng dần.
3 Sau hàng triệu năm, trầm tích biến thành bùn đen, dầu mỏ.
4 Dầu dâng lên theo các vết đứt gãy, tích tụ trong túi đá → trở thành mỏ dầu.

▸ Ưu & nhược điểm của năng lượng hóa thạch

ƯU ĐIỂM
• Nguồn sẵn có trong tự nhiên, trữ lượng lớn.
Dễ khai thác, chế biến.
• Dễ vận chuyểntích trữ với khối lượng lớn.
• Công nghệ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác đã phổ biến, chi phí rẻ.
NHƯỢC ĐIỂM
Không tái tạo được — sẽ cạn kiệt (ước tính 50–100 năm nữa).
Gây ô nhiễm môi trường: thải $CO_2$, $CO$, $SO_2$, $NO_x$, bụi mịn.
• Gây hiệu ứng nhà kính → biến đổi khí hậu, băng tan, nước biển dâng.
• Khai thác có thể phá hủy hệ sinh thái (sự cố tràn dầu, động đất do khoan…).

▸ Khí thải khi đốt nhiên liệu hóa thạch

Khí gây hiệu ứng nhà kính
$CO_2$ — khí carbon dioxide, giữ nhiệt trong khí quyển → Trái Đất nóng lên.
Khí độc hại
$CO$, $SO_2$, $NO_x$ — gây ô nhiễm không khí, mưa axit, ảnh hưởng sức khỏe.
Bụi mịn
Bụi và chất thải rắn từ đốt than → ảnh hưởng đường hô hấp, mắt, phổi.
Ví dụ ô nhiễm trong đời sống
Nhà máy nhiệt điện đốt than → khói bụi gây ô nhiễm không khí, phát tán bụi mịn.
Xe máy, ô tô đốt xăng/dầu diesel → khí thải gây ô nhiễm đường phố.
Khai thác dầu mỏ, khí thiên nhiên → có thể rò rỉ khí metan ($CH_4$) gây ô nhiễm.
4
Yếu tố ảnh hưởng đến giá nhiên liệu hóa thạch

Giá nhiên liệu hóa thạch (xăng, dầu, gas…) trên thị trường không phải lúc nào cũng cố định. Giá phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

1 Chi phí khai thác (chiếm tỉ lệ lớn nhất, có thể đến ~50% giá bán): gồm chi phí thăm dò, khoan khai thác, vận chuyển, tích trữ lưu kho và chi phí xử lý vấn đề môi trường.
2 Nhu cầu sử dụngcung cầu thị trường: nhu cầu cao → giá cao, và ngược lại.
3 Tình hình kinh tế toàn cầu: khủng hoảng kinh tế, chiến tranh, dịch bệnh đều ảnh hưởng giá.
4 Chính sách của các nước có trữ lượng lớn: các nước OPEC phối hợp điều tiết lượng cung dầu.
5 Thuế và phí: thuế nhập khẩu, thuế bảo vệ môi trường, thuế giá trị gia tăng…
6 Chi phí lọc dầu, phân phối và tiếp thị: từ mỏ dầu thô → nhà máy lọc → đến người tiêu dùng.
Xu hướng: Các mỏ dễ khai thác dần cạn kiệt → phải khai thác ở vùng biển sâu, đại dương, vùng hẻo lánhchi phí tăng → giá nhiên liệu tăng theo thời gian.

▸ Xu hướng phát triển bền vững

Để bảo vệ môi trường và phát triển bền vững, thế giới đang khuyến khích:

Giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch
Hạn chế đốt than, dầu, khí ga để giảm phát thải khí $CO_2$ và bụi mịn.
Năng lượng tái tạo
Thay thế bằng năng lượng gió, mặt trời, sinh khối, thủy điện… — sạch và không cạn kiệt.
5
Xem đầy đủ lý thuyết & phương pháp giải

Để xem lý thuyết đầy đủ kèm hình ảnh các vòng năng lượng, các phương pháp giải chi tiết các dạng bài tập (nhận biết nguồn gốc năng lượng, ưu/nhược điểm, bài toán tính lượng nhiệt khi đốt nhiên liệu), nhiều ví dụ kèm lời giải, sơ đồ tư duy và sai lầm thường gặp, các em hãy đọc bài viết bên dưới:

Sau khi đã nắm vững lý thuyết, các em hãy chuyển sang tab Bài Tập để luyện 22 câu bám sát chương trình SGK!

1
Điểm: 0/22
🌍

Cùng luyện bài Vòng năng lượng & Năng lượng hóa thạch!

22 câu: 17 trắc nghiệm · 3 đúng/sai · 2 tự luận

💡 Gợi ý
Cô Trần Thị Thanh Thảo

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu